基于自抗扰的永磁同步电机谐波抑制策略

为了更好地解决电动汽车永磁同步电机的电流畸变现象,从而提高车辆运行稳定性,提出了一种基于自抗扰控制器的谐波抑制策略。使用自抗扰控制器取代传统PI控制器在电机电流环中的作用,通过补偿系统扰动的方式抑制谐波的产生,再与电机控制过程中的谐波抑制算法相匹配,提取出电机控制系统5、7次谐波并进行补偿。使用MATLAB/Simulink仿真并进行试验验证,结果表明,该算法更好地实现了谐波抑制功能,提高了车载永磁同步电机电驱系统的稳定性。     

基于QPR的十二相永磁同步飞轮电机控制方法

本文围绕基于十二相永磁同步电机的高转速、大功率飞轮储能技术展开研究.文章研究了中性点相互隔离的十二相永磁同步电机的模型,为了对电机进行解耦控制,将传统解耦方式下四个d-q子平面的定子电压、电流、磁链等变量,投影到了新的基波和3个谐波子平面.为了更好地抑制飞轮储能系统充放电过程中的定子谐波电流,在外环转速内环电流的双闭环...     

电动汽车驱动系统维修技术讲座(三)

(四)后部三相电流驱动装置 VX90 1.永磁同步电机/后桥主减速器 后桥的电动主减速器是一个永磁三相同步电机,有四个永磁极对,最大速度为16000r/min.其主要装配组为电力电子设备、定子、转子、带温度传感器的旋转变压器和单速传动装置.     

车用永磁同步电机电磁噪声的分析与优化

为降低转子旋转产生的径向电磁力波作用在定子齿上引起永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声,以额定功率为60 kW的车用永磁同步电机为研究对象,通过分析径向电磁力波的产生机理,利用Ansoft Maxwell建立二维电磁仿真模型,求出其径向电磁力波,再利用二维傅里叶变换将径向电磁力波进行时空二维分解,转子不斜极电机的测试结果表明,0阶电磁力波引起的振型与电机结构的0阶模态耦合产生共振。最后,提出转子分段斜极以削弱齿谐波,降低0阶电磁力波的改进方案,电磁仿真和试验结果表明,改进方案电磁噪声明显下降。     

无刷直流永磁电机的设计

无刷直流永磁电机 的电源虽是直流电，但其内部绕组中的电流仍是交流电，其旋转部分犹如同步电机的磁极转子，其结构及电磁原理与同步电机相似。参考同步电机电枢反应理论来分析，计算和设计无刷直流永磁电机的方法可在工程设计中应用。     

基于试验验证的永磁同步电机电磁噪声优化方法探究

为解决电动汽车永磁同步电机电磁噪声问题，基于其电磁噪声产生机理，提出通过试验验证手段降低电磁径向力的方法来优化其电磁噪声，分别从结构硬件和控制策略两方面提出了从转子分段斜极优化、结构刚度优化耦合共振改善、电流谐波注入和气隙磁通密度改善等验证对比方式进行优化改善，并针对每种优化方式结合实际开发案例进行说明。结果表明，每种方式均有至少3 dB(A)的电磁噪声改善，进一步论证了通过试验手段优化电磁径向力来改善电磁噪声的效果与优势。     

混合动力车用电机快速响应弱磁算法研究

分析了采用电控机械自动变速器的并联式混合动力电动车换挡时间与内置式永磁同步电机转矩响应时间的关系,提出了一种基于过调制模式的弱磁控制策略,该策略采用过调制前后电压幅值的差值来计算弱磁电流。仿真和台架实验结果表明,该策略在弱磁区域能提高稳态母线电压的利用率,且能达到最快20ms的转矩响应时间,转矩和电流无明显的低阶谐波,优于传统基于输出电压闭环控制的弱磁控制策略,满足了混合动力车用电机转矩响应的要求。     

基于随机梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制

为提高永磁同步电机的额定转速,并解决电机在弱磁区域输出电压方向递减信息存在的大纯滞后问题,文章提出一种随机基于梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制方法。首先,分析永磁同步电机稳态运行原理,并建立永磁同步电机数学模型,采用静止三相/两相方法进行坐标变换;然后,在此基础上提出一种提高电机在额定转速、克服输出电压方向信息大纯滞后的方法;最后,与最大转矩/电流控制方法进行对比,通过MATLAB/Simulink进行仿真实验测试算法的性能。实验结果表明,该控制方法可以提高电机的额定转速,有利于克服电机在弱磁区域输出电压方向递减信息大纯滞后所导致的控制精度低等问题。     

电动助力转向系统永磁同步电机故障诊断方法

介绍电动助力转向系统中永磁同步电机的故障诊断方法。重点对初始电机开路诊断法、电流失控诊断法和电压估算诊断法3种电机诊断方法进行了分析。     

汽车混合励磁发电机的开发

汽车用混合励磁发电机既具有永磁发电机损耗小、效率高的优点,又具有电励磁发电机良好的电磁调节特性,在汽车电源系统中有着重要的应用价值。本文中设计出双径向永磁与凸极电磁形成并联磁路结构的组合式转子,以及气隙磁场中的高次谐波含量低、定子铁芯涡流损耗少的分数槽绕组定子。利用磁场有限元分析软件对混合励磁发电机磁场进行了建模和仿真,结果表明,通过调节通入凸极转子电励磁绕组电流的大小和方向、进而调节气隙中磁场密度,混合励磁发电装置可在宽转速、宽负载范围内输出稳定的电压。     

燃料电池轿车电机总成的振动阶次特征分析

首先通过燃料电池轿车整车的道路加速试验测得永磁同步电机总成与车身底板的振动信号,用短时傅立叶分析法揭示与分析了振动信号的阶次特性;然后从理论上研究了电流传感器测量误差和非正弦磁场分布对永磁同步电机转矩波动的影响.理论研究和仿真分析都表明,永磁同步电机的转矩波动是燃料电池车电机总成与车身阶次振动的振源;电流传感器的直流偏移误差和增益误差分别引起了1阶和2阶转矩波动与振动,磁场的非正弦分布则导致6阶转矩波动与振动.     

汽车用带真空泵的稀土永磁稳压发电机

带真空泵的稀土永磁稳压发电机转子由多块钕铁硼永磁材料通过极靴和非导磁螺钉固定在转子铁芯上,相邻的钕铁硼永磁材料极性相反,即N极、S极间隔排列,组成钕铁硼永磁转子.当转子转动时,磁场旋转,电枢绕组切割磁力线,产生电动势.研制的四相半波可控整流稳压器集稳压、整流于一体,输出电压稳定的直流电,解决了汽车用永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压需要保持稳定的问题.     

基于恒扭矩牛顿迭代法的永磁同步电机弱磁控制研究

电机高转速工况下，电机需要进行弱磁控制。由于永磁同步电机的永磁体磁通不能改变，因此只能通过在永磁体的负方向上增加电流id并减小电流iq来进行电机的弱磁控制。根据电机所有工况下完整的电流分布的数学公式，利用牛顿迭代法来求出在最大电流和电压限制下的恒扭矩弱磁控制，以解决d-q轴电流分配的问题，同时，通过仿真模拟结果验证牛顿迭代法在电机控制上应用的可行性。牛顿迭代法能利用公式非常精确地给出各种工况下电流分配策略，电机响应时间更短。牛顿迭代法对电机控制系统设计、测试和标定等环节起到重要的辅助作用，同时对永磁同步电机在电动汽车领域的推广和应用有很大的意义。     

基于MTPA的永磁同步电动机矢量控制方法研究

永磁同步电机交流调速系统在电动汽车领域中得到了广泛的应用。为了满足电动汽车快速启动的工况需求,就需要获得电机的最大转矩。本文在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,基于Matlab/Simulink建立永磁同步电机矢量控制仿真模型,并采用最大转矩电流比控制(MTPA)策略。仿真表明,该系统响应快、稳定性好,对车用永磁同步电机调速系统的设计有一定的指导意义。     

基于绕组阻尼效应的永磁同步电机无源降噪技术研究

基于阻尼效应提出了一种无源永磁同步电机降噪方法。该方法的基本原理是在定子绕组相同的槽中嵌入辅助三相绕组，绕组中三个合适电容值的电容器进行短路产生阻尼效应，从而降低气隙中的磁通密度谐波分量，尤其能充分滤除PWM （脉宽调制）产生的高频谐波，以减少永磁同步电机的噪声和振动，同时阻尼效应还可以显著降低某些特定频率的噪声和振动。由于其具有无源特性，辅助绕组能明显地抑制谐波降低电磁噪声，却没有增大电机设计和制造的复杂性，因此在永磁电机中具有非常好的扩展性和推广性。     

电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析建模与多目标优化

为提高电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析计算精度和优化效率，利用混合解析法建立考虑转子铁心磁桥饱和效应的电机气隙磁场参数化解析模型。首先利用联合等效磁路法的子域法建立内置式永磁同步电机开路气隙磁场解析模型；然后利用同样方法建立转子磁桥虚拟磁场解析模型，从而得到考虑转子磁桥饱和效应的电枢反应磁场解析模型；最后通过叠加原理建立内置式永磁同步电机合成气隙磁场解析模型。通过有限元仿真和转矩测试验证内置式永磁同步电机气隙磁场解析模型的准确性。基于所建立的解析模型，以永磁体极弧宽度、定子槽口宽度和转子端部磁桥厚度为优化变量，以特定阶次频率的径向力波、转矩和效率为优化目标，利用带精英策略的非支配排序遗传算法，对一台电动汽车用内置式永磁同步电机样机进行多变量多目标优化。研究结果表明：与试验结果相比，解析计算误差小于5%,而计算时间较有限元仿真缩短90%以上；优化后，电机特定阶次频率的径向力波减小了9.2%,最大转矩提升了2.49%,最大效率提升了0.69%,高效区面积扩大了约54.46%;所提方法既解决了内置式永磁同步电机强非线性和高饱和的解析建模共性难点，又极大提高了电机多目标优化效率；研究可...     

基于JMAG的不同绕组磁钢参数对电动车用永磁同步电机的性能影响分析

文章依据电动车用永磁同步电机的性能要求,研究电机在不同的绕组长宽、磁钢长度上,改变一个变量,在其他条件相同的情况下,借助电磁场有限元软件JMAG研究和分析电机在电路电流、电路电压和转矩的不同,分析得到绕组长宽和磁钢长度的变化对电机的影响。结论表明,磁钢长度的变化对最大电路电压及电流的影响较大,绕组长度对电机转矩的影响最大。     

混合动力电动汽车驱动电机控制器硬件在环仿真研究

文章以混合动力电动汽车用永磁同步电机控制器为研究对象,采用硬件在环原理,借助Simulink仿真软件,设计了一种在dq坐标系下简化模型,设计了包含RT-LAB目标机和DSP电机控制器两部分的硬件在环仿真平台,通过电机定子电流数值仿真结果,可以得出硬件在环仿真模型的可行性和准确性,降低了产品开发的成本和周期,具有很好的理论和实践价值。     

谐波电流对电驱动总成振动噪声的影响分析

本文旨在研究谐波电流对电驱动总成振动噪声的影响。首先分析逆变电路产生的谐波电流频率分布特征及其对振动噪声的影响,对某电驱动总成振动噪声测试分析,发现第24阶振动噪声对总成振动噪声影响最大。通过抑制第5次和第7次谐波电流,有效降低电驱动总成第24阶振动噪声。     

车用永磁同步电机偏差解耦控制系统高速性能的研究

基于永磁同步电机复矢量模型,对转子磁场定向矢量控制下电流控制器的高速性能进行分析.针对励磁电流分量和转矩电流分量之间的耦合问题,运用串联解耦控制理论,提出一种偏差解耦控制方法,并与传统的反馈解耦控制方法进行了对比.仿真和实验结果表明,偏差解耦控制方法具有很好的参数鲁棒性,对谐波扰动起到了抑制作用,高速下也有较好的解耦性能.